同一时刻的太阳光可以看成平行光,影子方向都相同。
三视图的位置和关系
主视图在左上左视图在它右边,俯视图在它下面
长对正·高平齐·宽相等主俯同长,主左同高,左俯同宽
主视图看长和高,左视图看宽和高,俯视图看长和宽。
配套动画:投影与视图:从影子到三视图,约 1 分钟。点击播放。
按 2022 年版课标修订的人教版九下第三十三章(新版九下 2027 年春季起使用)。旧版是第二十九章;新版目录中未查到旧版 29.3“课题学习 制作立体模型”。
六课时,把规则学扎实
先读“学什么”,再用易错反例检查自己。
学什么
光线照射物体,在地面或墙上留下影子,这种现象叫投影。照射的光线叫投影线,留下影子的面叫投影面。
- 平行投影:投影线互相平行,例如太阳光。同一时刻,物高与影长成比例,影子方向一致。
- 中心投影:投影线从一点出发,例如灯光、手电筒。影子背着光源,离灯越远影子越长。
平行投影与中心投影橙色线段是影子。太阳光下的影子方向一致;灯光下的影子都背着灯。
路灯的光从一点发出,离灯越远,影子越长,这是中心投影。考点
- 同一时刻:竹竿高∶竹竿影=楼高∶楼影,同一类量放同一位置。
- 灯光下找光源:分别连接两根杆的顶端和它们影子的顶端,两条直线的交点就是灯。
- 太阳光下(在我国大部分地区),一天中影子的方向从西经北转到东,中午影子最短。
易错点
用“影子成比例”去算灯光下的问题。灯光下光线不平行,要像相似三角形那样单独列式。
学什么
投影线垂直于投影面的平行投影叫正投影。三视图用的就是正投影。
一根木棒的正投影:
- 木棒与投影面平行:投影长度等于木棒长。
- 木棒倾斜:投影比木棒短。
- 木棒垂直于投影面:投影是一个点。
一张平面图形(例如纸片)的正投影:与投影面平行时,投影和原图形全等;倾斜时形状改变;垂直时变成一条线段。
考点
- 正方形纸片平行于投影面,正投影是同样大小的正方形。
- 圆形纸片垂直于投影面,正投影是一条线段,长度等于直径。
- 斜放的线段,长度 5、与投影面夹角 60°:投影长 5 cos 60°=2.5。
易错点
说“正投影一定和原图形一样大”。只有平行于投影面时才全等。
学什么
从三个方向用正投影看一个物体:
- 主视图:从正面看。
- 左视图:从左面看(画在主视图的右边)。
- 俯视图:从上面看(画在主视图的下面)。
三个视图之间有固定的关系:
长对正、高平齐、宽相等。
长方体(长 4、宽 2、高 3)的三视图主视图与俯视图一样长(长对正),主视图与左视图一样高(高平齐),左视图与俯视图一样宽(宽相等)。
从正面、左面、上面看同一个物体,看到的形状不同。考点
- 主视图反映长和高,左视图反映宽和高,俯视图反映长和宽。
- 看得见的轮廓线画实线,看不见的画虚线。
- 左视图和俯视图里,靠近主视图的一侧都是物体的后面。
易错点
把左视图画在主视图左边,或把俯视图画在主视图上面。位置是规定好的:左视图在右,俯视图在下。
漏画看不见的棱。被挡住的棱也要画,用虚线。
学什么
先画主视图,再按“长对正”在下方画俯视图,按“高平齐”在右边画左视图。常见几何体:
常见几何体的三视图| 几何体 | 主视图 | 左视图 | 俯视图 |
|---|
| 正方体 | 正方形 | 正方形 | 正方形 |
| 圆柱(竖放) | 长方形 | 长方形 | 圆 |
| 圆锥(竖放) | 三角形 | 三角形 | 带圆心的圆 |
| 球 | 圆 | 圆 | 圆 |
| 正三棱柱(竖放) | 长方形(中间一条线) | 长方形 | 三角形 |
考点
- 三视图都一样的:正方体、球。
- 竖放圆锥的俯视图要画出圆心,表示顶点在正上方。
- 组合体先分成几个简单的部分,再一块一块地画,最后看哪些线被挡住。
易错点
圆柱沿左右方向横放(轴线左右放)时,主视图仍是长方形,但左视图变成了圆。放法改变,三视图就变。
学什么
反过来,看三视图想物体:
- 先看俯视图,确定物体底面的形状和位置。
- 再看主视图、左视图,确定高度和前后、左右的形状。
- 把三者合起来想出立体图形,必要时画出展开图来计算。
某几何体的三视图主视图、左视图是三角形,俯视图是带圆心的圆,所以是圆锥。
考点
- 主、左视图是三角形,俯视图是带圆心的圆:圆锥。底面半径 3,高 4,母线 。
- 圆锥侧面积 ,表面积再加底面 。
- 主、左视图是长方形,俯视图是圆:圆柱。
易错点
把主视图三角形的腰当作“高”。腰是母线长,高是三角形底边上的高。
把俯视图的直径当半径。直径 6,半径是 3。
学什么
用小正方体搭成的物体,常在俯视图的每一格写上这一格叠了几个:
- 总个数=所有数字之和。
- 主视图的每一列高度=俯视图对应列里最大的数。
- 左视图的每一列高度=俯视图对应行里最大的数。
俯视图上标出每格的小正方体个数主视图每一列的高度,是俯视图中这一列里最大的数。
只给主视图和俯视图时,个数可能不唯一,要求最多、最少。
用小正方体搭物体,数个数时要一列一列地数。考点
- 最多:俯视图每格都取它所在列的高度。
- 最少:每一列只要有一格达到这列高度,其余格放 1 个。
- 俯视图有几格,最底层就有几个小正方体。
易错点
求最少个数时,把每一格都放成 1 个。俯视图的每一格至少 1 个,而且每列至少有一格要达到主视图的高度。
先自己想,再看下一步
六道例题。每次只展开一步,也可以从头看。
例题1:灯光下的影子
身高 1.6 米的人站在路灯下,人离灯杆 4 米时,影长 2 米。求路灯的高度。
路灯下的影子灯 P、人头顶 A、影子顶端 C 在一条直线上。△CAB 和 △CPO 都有直角,又共用 ∠C,所以相似。
灯 P、人头顶 A、影子顶端 C 在一条直线上。AB 和 PO 都垂直于地面,所以 AB∥PO:
对应边成比例。OC=OB+BC=4+2=6:
交叉相乘:2·PO=9.6,
路灯高 4.8 米。
完整讲解如下;启用脚本后可以逐步展开。
例题2:影子一部分落在墙上
同一时刻,1 米长的竹竿影长 0.8 米。一棵树的影子一部分落在地面上,长 2.4 米;另一部分落在竖直的墙上,高 1.2 米。求树高。
树影一部分落在墙上墙上的影子 CD 竖直,和树的 EB 段一样高。只有 AE 这一段的影子落在地面上,长度 ED=BC=2.4。
墙上的影子 CD 竖直,CD=EB=1.2 米。这一段的影子“直接贴在墙上”,不用换算。
树的上半段 AE 的影子在地面上,长 ED=BC=2.4 米。太阳光是平行光,物高∶影长=1∶0.8:
树高:
树高 4.2 米。
完整讲解如下;启用脚本后可以逐步展开。
例题3:画长方体的三视图
一个长方体长 4、宽 2、高 3,正面是 4×3 的那一面。画出它的三视图,并标出每个视图的长和宽。
长方体(长 4、宽 2、高 3)的三视图主视图与俯视图一样长(长对正),主视图与左视图一样高(高平齐),左视图与俯视图一样宽(宽相等)。
主视图从正面看,看到长和高:4×3 的长方形,画在左上。
俯视图从上面看,看到长和宽:4×2 的长方形,画在主视图正下方,左右两边与主视图对齐(长对正)。
左视图从左面看,看到宽和高:2×3 的长方形,画在主视图右边,上下与主视图对齐(高平齐);它的宽 2 和俯视图的宽 2 相等(宽相等)。
完整讲解如下;启用脚本后可以逐步展开。
例题4:由三视图求表面积
一个几何体的主视图和左视图都是底边 6、高 4 的等腰三角形,俯视图是直径为 6 的圆(带圆心)。说出这个几何体,并求它的表面积(结果保留 π)。
某几何体的三视图主视图、左视图是三角形,俯视图是带圆心的圆,所以是圆锥。
主视图、左视图是三角形,俯视图是带圆心的圆,所以是圆锥。底面直径 6,半径 r=3,高 h=4。
母线是主视图三角形的腰:
侧面积和底面积:
表面积:
完整讲解如下;启用脚本后可以逐步展开。
例题5:数小正方体
用小正方体搭成的物体,俯视图上每格的数字表示该位置叠放的个数,如下图(下方是正面)。共用了几个小正方体?画出它的主视图。
俯视图上标出每格的小正方体个数主视图每一列的高度,是俯视图中这一列里最大的数。
总个数=所有数字之和:
主视图从正面看,有三列。每列能看到的高度是这一列前后两格中较大的数:
所以主视图从左到右三列,高度为 3、2、2(见上图右侧)。
完整讲解如下;启用脚本后可以逐步展开。
例题6:最多、最少
用小正方体搭一个物体,它的主视图和俯视图如下。最多用几个小正方体?最少用几个?
主视图和俯视图
俯视图有 4 格,左边一列 2 格,右边一列 2 格。主视图左列高 2,右列高 1。
最多:每格都放到所在列的高度。左列两格都放 2,右列两格都放 1:
最少:左列只要有一格是 2,另一格放 1;右列两格都是 1:
最多 6 个,最少 5 个。
完整讲解如下;启用脚本后可以逐步展开。
知识点速看
- 太阳光形成平行投影,灯光形成中心投影。
- 平行投影同一时刻物高与影长成正比:2 米树影长 3 米,4 米树影长 6 米。
- 三视图:长对正、高平齐、宽相等;看不见的线画虚线。
- 主视图、左视图是长方形,俯视图是圆,是圆柱:r = 2,h = 6,体积 24π。
巧算妙招
这一章有 3 个小窍门,学会了算得又快又对。每个都先问一个问题,再说怎么做,然后做一道例题,最后说什么时候能用、哪里容易错。
先想一想
晚上走过路灯,影子怎样变?白天同一时刻,高的树影子一定长吗?
怎么做
太阳光线可以看成平行光,形成平行投影:同一时刻,物高和影长成正比,影子方向都一样。灯光从一点发出,形成中心投影:离灯越近,影子越短;离灯越远,影子越长;影子方向都背着灯。
例题
小明从路灯下走开,影子怎么变?同一时刻 2 米的树影长 3 米,4 米的树影长多少?
- 走开时离灯越来越远,影子越来越长。
- 平行投影,物高与影长成正比:4 × 3 ÷ 2 = 6(米)。
什么时候能用
判断投影类型;画影子、找光源(中心投影把物体顶端和影子顶端连起来,交点就是灯)。
容易用错的地方
- 把灯光下的影子也按正比例算。
- 正投影是投射线垂直于投影面的平行投影,三视图就是正投影。
先想一想
长 4、宽 2、高 3 的长方体,主视图、俯视图、左视图各是多大的长方形?
怎么做
主视图反映长和高,俯视图反映长和宽,左视图反映宽和高。主视图和俯视图的长要对正,主视图和左视图的高要平齐,俯视图和左视图的宽要相等。摆放位置:俯视图在主视图正下方,左视图在主视图正右方。
例题
长 4、宽 2、高 3 的长方体,求三个视图的尺寸。
- 主视图:长 4、高 3 的长方形。
- 俯视图:长 4、宽 2 的长方形。
- 左视图:宽 2、高 3 的长方形。
容易用错的地方
- 把左视图放在主视图左边。左视图放在主视图右边。
- 看不见的棱画成实线。
先想一想
主视图和左视图都是长 4、高 6 的长方形,俯视图是直径 4 的圆。这是什么物体?体积多少?
怎么做
先由俯视图看底面的形状,再由主视图、左视图看高。主视图、左视图是长方形,俯视图是圆,是圆柱;主视图、左视图是三角形,俯视图是圆,是圆锥。然后从视图中读出尺寸,算面积和体积。
例题
主视图、左视图都是宽 4、高 6 的长方形,俯视图是直径 4 的圆。求体积。
- 是圆柱,底面直径 4,半径 2,高 6。
- 体积 。
什么时候能用
由三视图还原几何体并求表面积、体积;由三视图求小正方体的个数。
轮到你,把方法用出来
12 题,每题 1 分,第一次检查计分。答完会给出提示与完整解法,做完可重做。
填空只填一个数,不写单位;含 π 的可填如 15π,也可只填 π 前面的数。
第1题
查看解法
路灯的光线从灯泡一点发出,是中心投影。太阳光才是平行投影。
第2题
同一时刻,2 米长的竹竿影长 1.2 米,一栋楼的影长 18 米,楼高多少米?
查看解法
第3题
一根木棒平行于投影面,它的正投影的长度与木棒的长度相比?
查看解法
第4题
查看解法
球从哪个方向看都是圆。圆柱、圆锥只有俯视图是圆,正方体三个视图都是正方形。
第5题
主视图和左视图都是三角形,俯视图是带圆心的圆,这个几何体是?
查看解法
俯视图是圆,说明底面是圆;主视图是三角形,说明往上收成一个尖:圆锥。
第6题
查看解法
主视图与俯视图长对正,主视图与左视图高平齐,左视图与俯视图宽相等。
第7题
长方体长 4、宽 2、高 3,正面是 4×3 的那一面。它的左视图的面积是多少?
查看解法
第8题
同一个长方体(长 4、宽 2、高 3),俯视图的面积是多少?
查看解法
第9题
圆锥的主视图是底边 6、高 4 的等腰三角形,这个圆锥的母线长是多少?
查看解法
第10题
同一个圆锥,侧面积是多少?(结果含 π:例如侧面积是 3π,填 3π 或只填 3 都算对)
查看解法
第11题
按俯视图上的数字搭小正方体(下方是正面),一共用了几个?
俯视图上标出每格的小正方体个数
查看解法
第12题
用小正方体搭成的物体,主视图和俯视图如下,最少用几个小正方体?
主视图和俯视图
查看解法
左列一格放 3、另一格放 1;右列两格各放 1:3+1+1+1=6。(最多是 3+3+1+1=8。)
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教材节名与学习说明
正式节名为:33.1 投影;33.2 三视图。33.1 分为平行与中心投影、正投影两个课时;33.2 分为认识三视图、画三视图、由三视图想形状、小正方体计数四个课时。
节名已与教辅资源网站(学科网等)整理的人教版(2024审定)九年级下册新教材章节目录核对;出版社电子课本目录未能直接核对。例题与练习由鼓捣星球编写,并非原书原题;本页不是出版社官方网站,请以学校发放的课本为准。
看三视图先看俯视图定底面,再看主视图、左视图定高度。卡住时,用手边的杯子、橡皮从三个方向看一看。